JP2015050761A - Piezoelectric vibration piece, piezoelectric device, method for manufacturing piezoelectric vibration piece, and method for manufacturing piezoelectric device - Google Patents

Piezoelectric vibration piece, piezoelectric device, method for manufacturing piezoelectric vibration piece, and method for manufacturing piezoelectric device Download PDF

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健史 齊藤
Takeshi Saito
健史 齊藤
悟利 木村
Noritoshi Kimura
悟利 木村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric vibration piece whose manufacturing costs were reduced by increasing the number of piezoelectric vibration pieces obtainable from one wafer, and a method for manufacturing a piezoelectric vibration piece.SOLUTION: A method for manufacturing a piezoelectric vibration piece 100 which includes a base part 110, a first arm part 120 formed on the base part, and a second arm part 130 formed on the first arm part and in which one end of the first arm part is connected to one end of the second arm part comprises the steps of: forming a first protective film layer; forming a first silicon layer constituting the first arm part; forming a first piezoelectric element 140; forming a second protective film layer; forming a second silicon layer constituting the first arm part; forming a second piezoelectric element 150; and removing all the first protective film layer and the second protective film layer by etching.

Description

本発明は、腕部が上下に重なるように形成された圧電振動片、圧電デバイス、圧電振動片の製造方法、及び圧電デバイスの製造方法に関する。   The present invention relates to a piezoelectric vibrating piece, a piezoelectric device, a method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece, and a method for manufacturing a piezoelectric device, which are formed so that arms overlap vertically.

複数の腕部と、腕部の一端が連結される基部と、腕部の一面上に形成される圧電体素子と、を有する音叉型振動子が知られている。圧電体素子は、圧電体膜と圧電体膜を挟むように形成される一対の電極とにより構成される。例えば、特許文献1には、3本及び5本の腕部が形成された音叉型振動子が示されている。このような音叉型振動子では、小型化に伴う温度特性の低下が抑制され、腕部の本数を奇数とし隣接する腕部を互い違いに上下振動させることによりQ値が高められる。   A tuning fork vibrator having a plurality of arm portions, a base portion to which one end of the arm portion is connected, and a piezoelectric element formed on one surface of the arm portion is known. The piezoelectric element includes a piezoelectric film and a pair of electrodes formed so as to sandwich the piezoelectric film. For example, Patent Document 1 discloses a tuning fork vibrator in which three and five arms are formed. In such a tuning fork vibrator, a decrease in temperature characteristics due to miniaturization is suppressed, and the Q value is increased by alternately vibrating up and down adjacent arm portions with an odd number of arm portions.

特開2009−5023号公報JP 2009-5023 A

しかし、特許文献1では、圧電振動片の複数の腕部が横方向に並んで形成されるため圧電振動片の平面の面積が大きくなり、1枚のウエハからとれる圧電振動片の個数が少なくなって製造コストが増えるという問題がある。   However, in Patent Document 1, since the plurality of arm portions of the piezoelectric vibrating piece are formed side by side, the area of the plane of the piezoelectric vibrating piece is increased, and the number of piezoelectric vibrating pieces that can be taken from one wafer is reduced. There is a problem that the manufacturing cost increases.

本発明では、圧電振動片の平面の面積を小さくすることで1枚のウエハからとれる圧電振動片の個数を増やし、製造コストが下げられた圧電振動片、圧電デバイス、圧電振動片の製造方法、及び圧電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。   In the present invention, by reducing the plane area of the piezoelectric vibrating piece, the number of piezoelectric vibrating pieces that can be taken from one wafer is increased, and the manufacturing cost of the piezoelectric vibrating piece, the piezoelectric device, and the manufacturing method of the piezoelectric vibrating piece are reduced. And it aims at providing the manufacturing method of a piezoelectric device.

第1観点の圧電振動片の製造方法は、平面状に形成される基部と、基部上に形成され第1方向に伸びる第1腕部と、第1腕部上に形成され第1方向に伸びる第2腕部と、を有し、第1腕部の一方の端が基部及び第2腕部の一方の端に連結されている圧電振動片の製造方法である。圧電振動片の製造方法では、複数の基部が形成される基板ウエハ上に第1保護膜層を形成する第1保護膜層形成工程と、第1保護膜層上に第1腕部を構成する第1シリコン層を形成する第1シリコン層形成工程と、第1シリコン層上に形成される第1下部電極膜、第1下部電極膜上に形成される第1圧電体膜、及び第1圧電体膜上に形成される第1上部電極膜により構成される第1圧電体素子を形成する第1圧電体素子形成工程と、第1圧電体素子上に第2保護膜層を形成する第2保護膜層形成工程と、第2保護膜層上に、第2腕部を構成する第2シリコン層を形成する第2シリコン層形成工程と、第2シリコン層上に形成される第2下部電極膜、第2下部電極膜上に形成される第2圧電体膜、及び第2圧電体膜上に形成される第2上部電極膜により構成される第2圧電体素子を形成する第2圧電体素子形成工程と、第1保護膜層及び第2保護膜層の全てをエッチングにより除去する保護膜層除去工程と、を有する。   A method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to a first aspect includes a base portion formed in a planar shape, a first arm portion formed on the base portion and extending in a first direction, and formed on the first arm portion and extending in the first direction. And a second arm part, wherein one end of the first arm part is connected to one end of the base part and the second arm part. In the method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece, a first protective film layer forming step of forming a first protective film layer on a substrate wafer on which a plurality of base parts are formed, and a first arm portion is formed on the first protective film layer. A first silicon layer forming step of forming a first silicon layer; a first lower electrode film formed on the first silicon layer; a first piezoelectric film formed on the first lower electrode film; and a first piezoelectric film A first piezoelectric element forming step for forming a first piezoelectric element constituted by a first upper electrode film formed on the body film; and a second for forming a second protective film layer on the first piezoelectric element. A protective film layer forming step, a second silicon layer forming step of forming a second silicon layer constituting the second arm portion on the second protective film layer, and a second lower electrode formed on the second silicon layer Film, second piezoelectric film formed on second lower electrode film, and second upper electrode formed on second piezoelectric film A second piezoelectric element forming step of forming a second piezoelectric element configured, and a protective layer removing step of removing by etching all the first protective layer and the second protective layer by.

第2観点の圧電振動片の製造方法は、第1観点において、各圧電振動片に形成される第1圧電体素子と第2圧電体素子とが同じ面積、同じ形状に形成され、互いに上下方向に全体が重なるように形成される。   According to a second aspect of the method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece, in the first aspect, the first piezoelectric element and the second piezoelectric element formed on each piezoelectric vibrating piece are formed in the same area and shape, and are vertically aligned with each other. Are formed so as to overlap the whole.

第3観点の圧電振動片の製造方法は、第1観点において、第1腕部が第2腕部よりも第1方向に長く形成される。   In the method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to the third aspect, in the first aspect, the first arm portion is formed longer in the first direction than the second arm portion.

第4観点の圧電振動片の製造方法は、第1観点から第3観点において、圧電振動片が基板ウエハに連結部を介して連結された状態で形成され、保護膜層除去工程の後に連結部を折ることにより圧電振動片を基板ウエハから切り離して圧電振動片を個片化する圧電振動片切り離し工程を有する。   According to a fourth aspect of the method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece, according to the first to third aspects, the piezoelectric vibrating piece is formed in a state where the piezoelectric vibrating piece is connected to the substrate wafer via the connecting portion, and the connecting portion is formed after the protective film layer removing step. A piezoelectric vibrating piece separating step for separating the piezoelectric vibrating piece from the substrate wafer by folding the piezoelectric vibrating piece.

第5観点の圧電デバイスの製造方法では、圧電振動片が、基部、第1腕部、及び第2腕部を含んで構成される振動部と、振動部の周囲を囲むように形成される枠部と、振動部と枠部とを連結する連結部と、により構成され、圧電振動片がベース板及びリッド板に挟まれて形成される。また、圧電デバイスの製造方法は、第1観点から第3観点おいて、基板ウエハ上に圧電振動片が形成された後に基板ウエハとベース板が形成されたベース板ウエハとを接合するベース板ウエハ接合工程と、基板ウエハとリッド板が形成されたリッド板ウエハとを接合するリッド板ウエハ接合工程と、基板ウエハ、ベース板ウエハ、及びリッド板ウエハを切断する切断工程と、を有する。   In the piezoelectric device manufacturing method according to the fifth aspect, the piezoelectric vibrating piece includes a vibrating portion including the base, the first arm portion, and the second arm portion, and a frame formed to surround the vibrating portion. And a connecting portion that connects the vibrating portion and the frame portion, and the piezoelectric vibrating piece is formed between the base plate and the lid plate. Further, according to the first to third aspects of the manufacturing method of the piezoelectric device, the base plate wafer for joining the substrate wafer and the base plate wafer on which the base plate is formed after the piezoelectric vibrating piece is formed on the substrate wafer. A bonding step, a lid plate wafer bonding step for bonding the substrate wafer and the lid plate wafer on which the lid plate is formed, and a cutting step for cutting the substrate wafer, the base plate wafer, and the lid plate wafer.

第6観点の圧電振動片は、平面状に形成される基部と、第1方向に伸びるように形成され、一方の端が基部上に固定され、他方の端が固定されていない自由端の第1腕部と、第1方向に伸びるように形成され、一方の端が第1腕部の一方の端上に固定され、他方の端が固定されていない自由端の第2腕部と、第1腕部の一方の面上に形成される第1下部電極膜、第1下部電極膜上に形成される第1圧電体膜、及び第1圧電体膜上に形成される第1上部電極膜により構成される第1圧電体素子と、第2腕部の一方の面上に形成される第2下部電極膜、第2下部電極膜上に形成される第2圧電体膜、及び第2圧電体膜上に形成される第2上部電極膜により構成される第2圧電体素子と、を含んで形成される。   A piezoelectric vibrating piece according to a sixth aspect is a base portion formed in a planar shape and formed to extend in a first direction, one end of which is fixed on the base portion and the other end is not fixed. A first arm, a second arm that is formed to extend in the first direction, has one end fixed on one end of the first arm, and the other end is not fixed; A first lower electrode film formed on one surface of one arm, a first piezoelectric film formed on the first lower electrode film, and a first upper electrode film formed on the first piezoelectric film A first piezoelectric element comprising: a second lower electrode film formed on one surface of the second arm, a second piezoelectric film formed on the second lower electrode film, and a second piezoelectric And a second piezoelectric element composed of a second upper electrode film formed on the body film.

第7観点の圧電振動片は、第6観点において、第1圧電体素子と第2圧電体素子とが同じ面積、同じ形状に形成され、互いに上下方向に全体が重なるように形成される。   In the sixth aspect, the piezoelectric vibrating piece according to the seventh aspect is formed such that the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are formed in the same area and shape, and overlap each other in the vertical direction.

第8観点の圧電振動片は、第6観点において、第1腕部が第2腕部よりも第1方向に長く形成される。   In the sixth aspect, the piezoelectric vibrating piece according to the eighth aspect is formed such that the first arm portion is longer in the first direction than the second arm portion.

第9観点の圧電振動片は、第6観点から第8観点において、基部と、第1腕部と、第2腕部と、第1圧電体素子と、第2圧電体素子と、を含んで形成される振動部と、振動部の周囲を囲むように形成される枠部と、振動部と枠部とを連結する連結部と、を有する。   A piezoelectric resonator element according to a ninth aspect includes, in the sixth to eighth aspects, a base, a first arm, a second arm, a first piezoelectric element, and a second piezoelectric element. It has a vibration part to be formed, a frame part formed so as to surround the periphery of the vibration part, and a connecting part for connecting the vibration part and the frame part.

第10観点の圧電デバイスは、第9観点の圧電振動片と、枠部の一方の面に接合されるベース板と、枠部の他方の面に接合されるリッド板と、を有する。   A piezoelectric device according to a tenth aspect includes the piezoelectric vibrating piece according to the ninth aspect, a base plate bonded to one surface of the frame portion, and a lid plate bonded to the other surface of the frame portion.

本発明の圧電振動片及び圧電振動片の製造方法によれば、圧電振動片の平面の面積を小さくすることで1枚のウエハからとれる圧電振動片の個数を増やし、製造コストを下げることができる。   According to the piezoelectric vibrating piece and the method of manufacturing the piezoelectric vibrating piece of the present invention, the number of piezoelectric vibrating pieces that can be taken from one wafer can be increased by reducing the plane area of the piezoelectric vibrating piece, thereby reducing the manufacturing cost. .

(a)は、圧電振動片100の斜視図である。 (b)は、図1(a)のA−A断面図である。FIG. 4A is a perspective view of the piezoelectric vibrating piece 100. FIG. (B) is AA sectional drawing of Fig.1 (a). 圧電振動片100が形成されたウエハW100の平面図である。3 is a plan view of a wafer W100 on which a piezoelectric vibrating piece 100 is formed. FIG. 圧電振動片100の製造工程が示されたフローチャートである。5 is a flowchart showing a manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece 100. 圧電振動片100の製造工程が示されたフローチャートである。5 is a flowchart showing a manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece 100. 圧電振動片100の製造工程が示されたフローチャートである。5 is a flowchart showing a manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece 100. 圧電振動片100の製造工程が示されたフローチャートである。5 is a flowchart showing a manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece 100. 圧電振動片100の製造工程が示されたフローチャートである。5 is a flowchart showing a manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece 100. 圧電振動片100の製造工程が示されたフローチャートである。5 is a flowchart showing a manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece 100. 圧電デバイス200の分解斜視図である。2 is an exploded perspective view of a piezoelectric device 200. FIG. (a)は、圧電振動片230の平面図である。 (b)は、図9のC−C断面図である。FIG. 6A is a plan view of the piezoelectric vibrating piece 230. (B) is CC sectional drawing of FIG. 圧電デバイス200の製造方法を説明したフローチャートである。5 is a flowchart illustrating a method for manufacturing the piezoelectric device 200. 基板ウエハW230の平面図である。It is a top view of the substrate wafer W230. ベース板ウエハW220の平面図である。It is a top view of base board wafer W220. リッド板ウエハW210の平面図である。It is a top view of the lid board wafer W210. (a)は、圧電振動片300の斜視図である。 (b)は、図15(a)のD−D断面図である。FIG. 6A is a perspective view of the piezoelectric vibrating piece 300. FIG. (B) is DD sectional drawing of Fig.15 (a).

以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the scope of the present invention is not limited to these forms unless otherwise specified in the following description.

(第1実施形態)
<圧電振動片100の構成>
図1(a)は、圧電振動片100の斜視図である。圧電振動片100は、基部110と、一方の端が基部100上に固定される第1腕部120と、一方の端が第1腕部120上に固定される第2腕部130と、第1腕部120上に形成される第1圧電体素子140と、第2腕部130上に形成される第2圧電体素子150と、により形成されている。以下の説明では、第1腕部120及び第2腕部130が伸びる方向をY軸方向、基部110、第1腕部120、及び第2腕部130が重なる方向をZ軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に直交する方向をX軸方向とする。
(First embodiment)
<Configuration of Piezoelectric Vibrating Piece 100>
FIG. 1A is a perspective view of the piezoelectric vibrating piece 100. The piezoelectric vibrating piece 100 includes a base 110, a first arm 120 having one end fixed on the base 100, a second arm 130 having one end fixed on the first arm 120, The first piezoelectric element 140 formed on the first arm 120 and the second piezoelectric element 150 formed on the second arm 130 are formed. In the following description, the direction in which the first arm portion 120 and the second arm portion 130 extend is the Y-axis direction, the direction in which the base portion 110, the first arm portion 120, and the second arm portion 130 overlap is the Z-axis direction, and the Y-axis direction. The direction orthogonal to the Z-axis direction is taken as the X-axis direction.

基部110は、Y軸方向に伸びた平面状に形成されており、基部110の−Z軸側の面には外部電極171及び外部電極172が形成されている。また、第1腕部120は−Y軸側の端が基部110上に固定され、+Y軸側の端が固定されない自由端となっている。第2腕部130は、−Y軸側の端が第1腕部120上に固定され、+Y軸側の端が固定されない自由端となっている。第1腕部120の+Z軸側の面には第1圧電体素子140が形成され、第2腕部130の+Z軸側の面には第2圧電体素子150が形成されており、第1圧電体素子140及び第2圧電体素子150からはそれぞれ一対の電極が引き出され、基部110、第1腕部120、及び第2腕部130を貫通する貫通電極161及び貫通電極162を介して外部電極171(図1(b)参照)及び外部電極172に電気的に接続されている。   The base 110 is formed in a planar shape extending in the Y-axis direction, and an external electrode 171 and an external electrode 172 are formed on the surface of the base 110 on the −Z-axis side. The first arm 120 is a free end whose end on the -Y axis side is fixed on the base 110 and whose end on the + Y axis side is not fixed. The second arm part 130 is a free end whose end on the −Y axis side is fixed on the first arm part 120 and whose end on the + Y axis side is not fixed. A first piezoelectric element 140 is formed on the surface of the first arm 120 on the + Z-axis side, and a second piezoelectric element 150 is formed on the surface of the second arm 130 on the + Z-axis side. A pair of electrodes are drawn out from the piezoelectric element 140 and the second piezoelectric element 150, respectively, and are externally connected through the base electrode 110, the first arm part 120, and the second arm part 130 through the through electrode 161 and the through electrode 162. The electrode 171 (see FIG. 1B) and the external electrode 172 are electrically connected.

図1(b)は、図1(a)のA−A断面図である。第1圧電体素子140は、第1腕部120上に形成される第1下部電極膜141と、第1下部電極膜141上に形成される第1圧電体膜142と、第1圧電体膜142上に形成される第1上部電極膜143と、により構成されている。また、第2圧電体素子150は、第2腕部130上に形成される第2下部電極膜151と、第2下部電極膜151上に形成される第2圧電体膜152と、第2圧電体膜152上に形成される第2上部電極膜153と、により構成されている。圧電振動片100では、第1上部電極膜143と第2下部電極膜151とが貫通電極161を介して電気的に接続され、さらに基板110の−Z軸側の面の−Y軸側に形成される外部電極171に電気的に接続される。また、第1下部電極膜141と第2上部電極膜153とが貫通電極162を介して電気的に接続され、さらに基板110の−Z軸側の面の+Y軸側に形成される外部電極172に電気的に接続される。貫通電極162と外部電極172とは、貫通電極162が基板110の−Z軸側の面に引き出され、さらに基板110の−Z軸側の面を−Y軸側から+Y軸側に引き出されることにより接続される。図1(b)では、後述されるSiN膜184(図3(c)参照)が省略されて示されている。   FIG.1 (b) is AA sectional drawing of Fig.1 (a). The first piezoelectric element 140 includes a first lower electrode film 141 formed on the first arm 120, a first piezoelectric film 142 formed on the first lower electrode film 141, and a first piezoelectric film. 142, and a first upper electrode film 143 formed on 142. The second piezoelectric element 150 includes a second lower electrode film 151 formed on the second arm 130, a second piezoelectric film 152 formed on the second lower electrode film 151, and a second piezoelectric element. And a second upper electrode film 153 formed on the body film 152. In the piezoelectric vibrating piece 100, the first upper electrode film 143 and the second lower electrode film 151 are electrically connected via the through electrode 161, and further formed on the −Y axis side of the −Z axis side surface of the substrate 110. The external electrode 171 is electrically connected. In addition, the first lower electrode film 141 and the second upper electrode film 153 are electrically connected through the through electrode 162, and the external electrode 172 formed on the + Y-axis side of the −Z-axis side surface of the substrate 110. Is electrically connected. The through electrode 162 and the external electrode 172 are such that the through electrode 162 is drawn out to the −Z axis side surface of the substrate 110, and the −Z axis side surface of the substrate 110 is drawn from the −Y axis side to the + Y axis side. Connected by In FIG. 1B, a SiN film 184 (see FIG. 3C) described later is omitted.

圧電振動片100は、外部電極171と外部電極172とに交番電圧が印加されることにより、第1腕部120及び第2腕部130がZ軸方向の上下に振動する。第1圧電体素子140と第2圧電体素子150とでは上部電極と下部電極との電位が逆になるため、第1腕部120と第2腕部130との振動方向が逆になる。すなわち、第1腕部120が+Z軸側に振動した場合には第2腕部130が−Z軸方向に振動し、第1腕部120が−Z軸側に振動した場合には第2腕部130が+Z軸方向に振動する。   In the piezoelectric vibrating piece 100, when an alternating voltage is applied to the external electrode 171 and the external electrode 172, the first arm unit 120 and the second arm unit 130 vibrate up and down in the Z-axis direction. In the first piezoelectric element 140 and the second piezoelectric element 150, the potentials of the upper electrode and the lower electrode are reversed, so that the vibration directions of the first arm portion 120 and the second arm portion 130 are reversed. That is, when the first arm portion 120 vibrates toward the + Z axis side, the second arm portion 130 vibrates in the −Z axis direction, and when the first arm portion 120 vibrates toward the −Z axis side, the second arm portion vibrates. The portion 130 vibrates in the + Z axis direction.

<圧電振動片100の製造方法>
図2は、圧電振動片100が形成された基板ウエハW110の平面図である。基板ウエハW110には複数の圧電振動片100がX軸方向及びY軸方向に並んで形成されている。各圧電振動片100の周りには貫通溝181が形成されている。また、各圧電振動片100は各圧電振動片100の−Y軸側に形成される連結部182により基板ウエハW110に連結されている。
<Method for Manufacturing Piezoelectric Vibrating Piece 100>
FIG. 2 is a plan view of the substrate wafer W110 on which the piezoelectric vibrating piece 100 is formed. A plurality of piezoelectric vibrating reeds 100 are formed side by side in the X-axis direction and the Y-axis direction on the substrate wafer W110. A through groove 181 is formed around each piezoelectric vibrating piece 100. Further, each piezoelectric vibrating piece 100 is connected to the substrate wafer W <b> 110 by a connecting portion 182 formed on the −Y axis side of each piezoelectric vibrating piece 100.

図3から図8は、圧電振動片100の製造工程が示されたフローチャートである。図3から図7では各ステップの右側に基板ウエハW110の部分断面図が示されている。この部分断面図は、図2のB−B断面を含む断面図である。また、一部のステップでは、ウエハW100の部分断面図と共に、図2の基板ウエハW110の点線190の拡大平面図が示されている。   3 to 8 are flowcharts showing the manufacturing process of the piezoelectric vibrating piece 100. 3 to 7, partial sectional views of the substrate wafer W110 are shown on the right side of each step. This partial cross-sectional view is a cross-sectional view including the BB cross section of FIG. In some steps, an enlarged plan view of a dotted line 190 of the substrate wafer W110 of FIG. 2 is shown together with a partial cross-sectional view of the wafer W100.

図3のステップS101では、基板ウエハW110に貫通溝181及び貫通溝183が形成される。図3(a)は、図2のB−B断面の一部に含まれる基板ウエハW110の部分断面図である。図3(b)は、図2の点線190における基板ウエハW110の拡大平面図である。基板ウエハW110は基板110を構成するウエハであり、多結晶シリコンで形成されている。ステップS101ではこの基板ウエハW110に、貫通溝181と、貫通電極161及び貫通電極162を形成するための貫通溝183と、がエッチングにより形成される。   In step S101 of FIG. 3, the through groove 181 and the through groove 183 are formed in the substrate wafer W110. FIG. 3A is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 included in a part of the BB cross section of FIG. FIG. 3B is an enlarged plan view of the substrate wafer W110 taken along the dotted line 190 in FIG. The substrate wafer W110 is a wafer constituting the substrate 110, and is formed of polycrystalline silicon. In step S101, the through groove 181 and the through groove 183 for forming the through electrode 161 and the through electrode 162 are formed in the substrate wafer W110 by etching.

ステップS102では、基板ウエハW110に窒化ケイ素(SiN)膜184が形成される。図3(c)は、SiN膜184が形成された基板ウエハW110の部分断面図である。基板ウエハW110上には様々な膜が形成されるが、これらの膜の形成過程で基板ウエハW110が損傷等を受けないように、基板ウエハW110を覆うようにSiN膜184を形成する。SiN膜184の形成は、例えばSiNを基板ウエハW110にスパッタすることにより成膜する。ステップS102は、SiN膜形成工程である。   In step S102, a silicon nitride (SiN) film 184 is formed on the substrate wafer W110. FIG. 3C is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 on which the SiN film 184 is formed. Various films are formed on the substrate wafer W110. The SiN film 184 is formed so as to cover the substrate wafer W110 so that the substrate wafer W110 is not damaged in the process of forming these films. The SiN film 184 is formed, for example, by sputtering SiN on the substrate wafer W110. Step S102 is a SiN film forming process.

ステップS103では、基板ウエハW110に第1保護膜層185が形成される。図3(d)は、第1保護膜層185が形成された基板ウエハW110の部分断面図である。第1保護膜層185は、例えばPSG(Phosphosilicate glass)を基板ウエハW110の+Z軸側の面にスパッタすることにより成膜される。ステップS103は第1保護膜層形成工程である。   In step S103, the first protective film layer 185 is formed on the substrate wafer W110. FIG. 3D is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 on which the first protective film layer 185 is formed. The first protective film layer 185 is formed, for example, by sputtering PSG (phosphosilicate glass) on the surface on the + Z-axis side of the substrate wafer W110. Step S103 is a first protective film layer forming step.

ステップS104では、第1保護膜層185がエッチングされる。図3(e)は、第1保護膜層185がエッチングされた基板ウエハW110の部分断面図である。また、図3(f)は、第1保護膜層185がエッチングされた基板ウエハW110の拡大平面図である。ステップS104では、基板ウエハW110の圧電振動片100が形成される領域以外の領域及び圧電振動片100が形成される領域において第1腕部120と基板110とが接触する領域の第1保護膜層185がエッチングされることにより除去される。ステップS104におけるエッチングは、例えば第1保護膜層185の表面にフォトレジスト(不図示)を塗布し、所定のマスク(不図示)を介してフォトレジストを露光及び現像し、フォトレジストから露出した領域の第1保護膜層185をフッ化水素の水溶液であるフッ酸でエッチングすることにより行う。ステップS104は、第1保護膜層エッチング工程である。   In step S104, the first protective film layer 185 is etched. FIG. 3E is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 in which the first protective film layer 185 has been etched. FIG. 3F is an enlarged plan view of the substrate wafer W110 in which the first protective film layer 185 is etched. In step S104, the first protective film layer in the region where the first arm 120 and the substrate 110 are in contact with each other in the region other than the region where the piezoelectric vibrating piece 100 is formed and the region where the piezoelectric vibrating piece 100 is formed. 185 is removed by etching. In the etching in step S104, for example, a photoresist (not shown) is applied to the surface of the first protective film layer 185, and the photoresist is exposed and developed through a predetermined mask (not shown), thereby exposing the photoresist. The first protective film layer 185 is etched by hydrofluoric acid which is an aqueous solution of hydrogen fluoride. Step S104 is a first protective film layer etching step.

図4のステップS105では、第1シリコン層186が形成される。図4(a)は、第1シリコン層186が形成された基板ウエハW110の部分断面図である。第1シリコン層186は、シリコンをLPCVD(low pressure chemical vapor deposition)により基板ウエハW110の+Z軸側の面の全体に成膜することにより形成される。ステップS105は、第1シリコン層形成工程である。   In step S105 of FIG. 4, the first silicon layer 186 is formed. FIG. 4A is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 on which the first silicon layer 186 has been formed. The first silicon layer 186 is formed by depositing silicon over the entire surface on the + Z-axis side of the substrate wafer W110 by LPCVD (low pressure chemical vapor deposition). Step S105 is a first silicon layer forming step.

ステップS106では、第1シリコン層186がエッチングされる。図4(b)は、第1シリコン層186がエッチングされた基板ウエハW110の部分断面図である。また、図4(c)は、第1シリコン層186がエッチングされた基板ウエハW110の拡大平面図である。第1シリコン層186は、貫通溝181、貫通溝183、及び基板ウエハW110の圧電振動片100が形成されない領域がエッチングされる。ステップS106のエッチングは、例えば第1シリコン層186の表面にフォトレジストを塗布し、所定のマスクを介してフォトレジストを露光及び現像し、フォトレジストから露出した領域の第1シリコン層186をTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)等の弱アルカリのエッチング液でエッチングすることにより行う。これにより、第1腕部120が形成される。ステップS106は、第1シリコン層エッチング工程である。   In step S106, the first silicon layer 186 is etched. FIG. 4B is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 in which the first silicon layer 186 has been etched. FIG. 4C is an enlarged plan view of the substrate wafer W110 in which the first silicon layer 186 has been etched. The first silicon layer 186 is etched in a region where the through groove 181, the through groove 183, and the piezoelectric vibrating piece 100 of the substrate wafer W <b> 110 are not formed. In the etching of step S106, for example, a photoresist is applied to the surface of the first silicon layer 186, the photoresist is exposed and developed through a predetermined mask, and the first silicon layer 186 in the region exposed from the photoresist is removed by TMAH ( Etching with a weak alkaline etchant such as tetramethylammonium hydroxide). Thereby, the 1st arm part 120 is formed. Step S106 is a first silicon layer etching step.

ステップS107では、基板ウエハW110に第1金属膜187が形成される。図4(d)は、第1金属膜187が形成された基板ウエハW110の部分断面図である。第1金属膜187は、例えばモリブデン(Mo)により構成される。また、第1金属膜187は、例えばスパッタリングにより基板ウエハW110の全面に形成される。ステップS107は、第1金属膜形成工程である。   In step S107, the first metal film 187 is formed on the substrate wafer W110. FIG. 4D is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 on which the first metal film 187 has been formed. The first metal film 187 is made of, for example, molybdenum (Mo). The first metal film 187 is formed on the entire surface of the substrate wafer W110 by, for example, sputtering. Step S107 is a first metal film forming step.

図5のステップS108では、第1金属膜187がエッチングされる。図5(a)は、第1金属膜187がエッチングされた基板ウエハW110の部分断面図である。図5(b)は、第1金属膜187がエッチングされた基板ウエハW110の拡大平面図である。第1金属膜187は、例えば第1金属膜187の表面にフォトレジストを塗布し、所定のマスクを介してフォトレジストを露光及び現像してフォトレジストから露出した領域が、硝酸とリン酸との混合液等によりエッチングされる。これにより、基板ウエハW110に第1下部電極141、外部電極171、172、及び貫通電極161、162の一部が形成される。図5(a)及び図5(b)では、図1(b)に合わせて第1金属膜187のハッチングを変えて表示している。ステップS107は、第1金属膜エッチング工程である。   In step S108 of FIG. 5, the first metal film 187 is etched. FIG. 5A is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 in which the first metal film 187 has been etched. FIG. 5B is an enlarged plan view of the substrate wafer W110 in which the first metal film 187 has been etched. The first metal film 187 is formed, for example, by applying a photoresist to the surface of the first metal film 187, exposing and developing the photoresist through a predetermined mask, and exposing a region formed of nitric acid and phosphoric acid. Etching is performed with a mixed solution or the like. As a result, the first lower electrode 141, the external electrodes 171, 172, and the through electrodes 161, 162 are partially formed on the substrate wafer W110. In FIGS. 5A and 5B, the hatching of the first metal film 187 is changed in accordance with FIG. 1B. Step S107 is a first metal film etching step.

ステップS109では、圧電体膜188が形成される。図5(c)は、圧電体膜188が形成された基板ウエハW110の部分断面図である。圧電体膜188は、例えばZnO、AlN、PZT、LiNbO、又はKNbOにより構成される。また、圧電体膜188は、例えばスパッタリングにより基板ウエハW110の+Z軸側の面に形成される。ステップS109は、圧電体膜形成工程である。 In step S109, the piezoelectric film 188 is formed. FIG. 5C is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 on which the piezoelectric film 188 is formed. The piezoelectric film 188 is made of, for example, ZnO, AlN, PZT, LiNbO 3 , or KNbO 3 . The piezoelectric film 188 is formed on the surface on the + Z-axis side of the substrate wafer W110 by sputtering, for example. Step S109 is a piezoelectric film forming step.

ステップS110では、圧電体膜188がエッチングされる。図5(d)は、圧電体膜188がエッチングされた基板ウエハW110の部分断面図である。図5(e)は、圧電体膜188がエッチングされた基板ウエハW110の拡大平面図である。圧電体膜188は、例えば圧電体膜188の表面にフォトレジストを塗布し、所定のマスクを介してフォトレジストを露光及び現像してフォトレジストから露出した領域が、エッチングされる。また、圧電体膜188にAlNが使用される場合には、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)をエッチング液として用いることができる。これにより、基板ウエハW110に第1圧電体膜142が形成される。ステップS110は圧電体膜エッチング工程である。   In step S110, the piezoelectric film 188 is etched. FIG. 5D is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 in which the piezoelectric film 188 has been etched. FIG. 5E is an enlarged plan view of the substrate wafer W110 in which the piezoelectric film 188 has been etched. In the piezoelectric film 188, for example, a photoresist is applied to the surface of the piezoelectric film 188, and a region exposed from the photoresist by exposing and developing the photoresist through a predetermined mask is etched. When AlN is used for the piezoelectric film 188, for example, tetramethylammonium hydroxide (TMAH) can be used as an etching solution. Thereby, the first piezoelectric film 142 is formed on the substrate wafer W110. Step S110 is a piezoelectric film etching process.

図6のステップS111では、第2金属膜189が形成される。図6(a)は、第2金属膜189が形成された基板ウエハW110の部分断面図である。第2金属膜189は、第1金属膜187と同じように、例えばモリブデン(Mo)により構成される。また、第2金属膜189は、スパッタリングにより基板ウエハW110の+Z軸側の面に形成される。ステップS111は、第2金属膜形成工程である。   In step S111 of FIG. 6, the second metal film 189 is formed. FIG. 6A is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 on which the second metal film 189 is formed. Similar to the first metal film 187, the second metal film 189 is made of, for example, molybdenum (Mo). The second metal film 189 is formed on the + Z-axis side surface of the substrate wafer W110 by sputtering. Step S111 is a second metal film forming step.

ステップS112では、第2金属膜189がエッチングされる。図6(b)は、第2金属膜189がエッチングされた基板ウエハW110の部分断面図である。図6(c)は、第2金属膜189がエッチングされた基板ウエハW110の拡大平面図である。第2金属膜189は、例えば第2金属膜189の表面にフォトレジストを塗布し、所定のマスクを介してフォトレジストを露光及び現像してフォトレジストから露出した領域が、硝酸とリン酸との混合液等によりエッチングされる。これにより、基板ウエハW110に第1上部電極143が形成される。ステップS112は、第2金属膜エッチング工程である。また、ステップS107からステップS112は、第1圧電体素子140を形成する第1圧電体素子形成工程である。   In step S112, the second metal film 189 is etched. FIG. 6B is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 where the second metal film 189 has been etched. FIG. 6C is an enlarged plan view of the substrate wafer W110 in which the second metal film 189 has been etched. The second metal film 189 is formed, for example, by applying a photoresist to the surface of the second metal film 189, exposing and developing the photoresist through a predetermined mask, and exposing the region from the photoresist to a mixture of nitric acid and phosphoric acid. Etching is performed with a mixed solution or the like. Thereby, the first upper electrode 143 is formed on the substrate wafer W110. Step S112 is a second metal film etching step. Steps S107 to S112 are a first piezoelectric element forming process for forming the first piezoelectric element 140.

ステップS113では、第2保護膜層191が形成される。図6(d)は、第2保護膜層191が形成された基板ウエハW110の部分断面図である。第2保護膜層191は、第1保護膜層形成工程(ステップS103参照)と同様に、PSGを基板ウエハW110の+Z軸側の面にスパッタすることにより成膜される。ステップS113は第2保護膜形成工程である。   In step S113, the second protective film layer 191 is formed. FIG. 6D is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 on which the second protective film layer 191 is formed. The second protective film layer 191 is formed by sputtering PSG on the + Z-axis side surface of the substrate wafer W110 in the same manner as in the first protective film layer forming step (see step S103). Step S113 is a second protective film forming step.

ステップS114では、第2保護膜層191がエッチングされる。図6(e)は、第2保護膜層191がエッチングされた基板ウエハW110の部分断面図である。ステップS114におけるエッチングは、例えば第2保護膜層191の表面にフォトレジスト(不図示)を塗布し、所定のマスク(不図示)を介してフォトレジストを露光及び現像し、フォトレジストから露出した領域の第2保護膜層191をフッ化水素の水溶液であるフッ酸でエッチングすることにより行う。ステップS114は、第2保護膜層エッチング工程である。   In step S114, the second protective film layer 191 is etched. FIG. 6E is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 in which the second protective film layer 191 has been etched. In the etching in step S114, for example, a photoresist (not shown) is applied to the surface of the second protective film layer 191, and the photoresist is exposed and developed through a predetermined mask (not shown), thereby exposing the photoresist. The second protective film layer 191 is etched by hydrofluoric acid which is an aqueous solution of hydrogen fluoride. Step S114 is a second protective film layer etching step.

図7のステップS115では、第2シリコン層192が形成される。図7(a)は、第2シリコン層192が形成された基板ウエハW110の部分断面図である。第2シリコン層192は、シリコンをLPCVDにより基板ウエハW110の+Z軸側の面の全体に成膜することにより形成される。ステップS115は、第2シリコン層形成工程である。   In step S115 of FIG. 7, the second silicon layer 192 is formed. FIG. 7A is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 on which the second silicon layer 192 is formed. The second silicon layer 192 is formed by depositing silicon on the entire surface on the + Z-axis side of the substrate wafer W110 by LPCVD. Step S115 is a second silicon layer forming step.

ステップS116では、第2シリコン層192がエッチングされる。図7(b)は、第2シリコン層192がエッチングされた基板ウエハW110の部分断面図である。また、図7(c)は、第2シリコン層192がエッチングされた基板ウエハW110の拡大平面図である。第2シリコン層192は、貫通溝181、貫通溝183、及び圧電振動片100が形成されない基板ウエハW110の領域がエッチングされる。ステップS116のエッチングは、例えば第2シリコン層192の表面にフォトレジストを塗布し、所定のマスクを介してフォトレジストを露光及び現像し、フォトレジストから露出した領域の第2シリコン層192をTMAH(水酸化テトラメチルアンモニウム)等の弱アルカリのエッチング液でエッチングすることにより行う。これにより、第2腕部130が形成される。ステップS116は、第2シリコン層エッチング工程である。   In step S116, the second silicon layer 192 is etched. FIG. 7B is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 in which the second silicon layer 192 has been etched. FIG. 7C is an enlarged plan view of the substrate wafer W110 in which the second silicon layer 192 is etched. In the second silicon layer 192, the region of the substrate wafer W <b> 110 where the through groove 181, the through groove 183, and the piezoelectric vibrating piece 100 are not formed is etched. In the etching in step S116, for example, a photoresist is applied to the surface of the second silicon layer 192, the photoresist is exposed and developed through a predetermined mask, and the second silicon layer 192 in the region exposed from the photoresist is removed by TMAH ( Etching with a weak alkaline etchant such as tetramethylammonium hydroxide). Thereby, the 2nd arm part 130 is formed. Step S116 is a second silicon layer etching process.

ステップS117では、第2圧電体素子150が形成される。図7(d)は、第2圧電体素子150が形成された基板ウエハW110の部分断面図である。第2圧電体素子150は第1圧電体素子140と同様に、ステップS107からステップS112と同様の工程を経ることにより形成される。ステップS117は、第2圧電体素子形成工程である。   In step S117, the second piezoelectric element 150 is formed. FIG. 7D is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 on which the second piezoelectric element 150 is formed. Similar to the first piezoelectric element 140, the second piezoelectric element 150 is formed by performing the same processes as in steps S107 to S112. Step S117 is a second piezoelectric element forming step.

図8のステップS118では、第1保護膜層185及び第2保護膜層191がエッチングにより除去される。図8(a)は、第1保護膜層185及び第2保護膜層191がエッチングされて除去された基板ウエハW110の部分断面図である。第1保護膜層185及び第2保護膜層191の除去は、フッ化水素の水溶液であるフッ酸でエッチングすることにより行う。第1保護膜層185及び第2保護膜層191を構成するPSGはフッ酸で容易にエッチングされるため、圧電振動片100の側面に露出した第1保護膜層185及び第2保護膜層191を介して第1保護膜層185及び第2保護膜層191の全体を容易に除去することができる。ステップS118は、保護膜層除去工程である。   In step S118 of FIG. 8, the first protective film layer 185 and the second protective film layer 191 are removed by etching. FIG. 8A is a partial cross-sectional view of the substrate wafer W110 from which the first protective film layer 185 and the second protective film layer 191 have been etched away. The first protective film layer 185 and the second protective film layer 191 are removed by etching with hydrofluoric acid which is an aqueous solution of hydrogen fluoride. Since PSG constituting the first protective film layer 185 and the second protective film layer 191 is easily etched with hydrofluoric acid, the first protective film layer 185 and the second protective film layer 191 exposed on the side surface of the piezoelectric vibrating piece 100 are used. Thus, the entire first protective film layer 185 and second protective film layer 191 can be easily removed. Step S118 is a protective film layer removing step.

ステップS119では、圧電振動片100が基板ウエハW110から折り取られる。図8(b)は、基板ウエハW110から折り取られた圧電振動片100の断面図である。各圧電振動片100は、連結部182を折ることにより基板ウエハW110から切り離される。これにより、各圧電振動片100が基板ウエハW110から個々に分離される。ステップS119は、圧電振動片切り離し工程である。   In step S119, the piezoelectric vibrating piece 100 is folded off from the substrate wafer W110. FIG. 8B is a cross-sectional view of the piezoelectric vibrating piece 100 folded from the substrate wafer W110. Each piezoelectric vibrating piece 100 is separated from the substrate wafer W <b> 110 by folding the connecting portion 182. Thereby, each piezoelectric vibrating piece 100 is individually separated from the substrate wafer W110. Step S119 is a piezoelectric vibrating piece separating step.

従来の圧電振動片では、複数の腕部が平行に並んで形成されるため圧電振動片の平面の面積が大きくなり、1枚のウエハから作製することができる圧電振動片の個数が少なくなる。これに対して圧電振動片100では、圧電振動片の上下方向(Z軸方向)に腕部が並ぶように形成されることで、平面の面積が小さくなるように形成することができる。これにより、1枚のウエハから作製することができる圧電振動片の個数を多くすることができ、製造コストの上昇を抑えることができる。   In the conventional piezoelectric vibrating piece, since a plurality of arm portions are formed in parallel, the area of the plane of the piezoelectric vibrating piece is increased, and the number of piezoelectric vibrating pieces that can be manufactured from one wafer is reduced. On the other hand, the piezoelectric vibrating piece 100 can be formed so that the area of the plane is reduced by forming the arm portions in the vertical direction (Z-axis direction) of the piezoelectric vibrating piece. Thereby, the number of piezoelectric vibrating reeds that can be manufactured from one wafer can be increased, and an increase in manufacturing cost can be suppressed.

(第2実施形態)
圧電振動片は、圧電振動片がウエハに連結された状態で圧電振動片にベース板及びリッド板が接合され、圧電デバイスとして形成されても良い。以下に圧電デバイスとして形成された圧電デバイス200について説明する。また、以下の説明では、第1実施形態と同じ部分については第1実施形態と同じ番号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
The piezoelectric vibrating piece may be formed as a piezoelectric device by bonding the base plate and the lid plate to the piezoelectric vibrating piece in a state where the piezoelectric vibrating piece is connected to the wafer. Hereinafter, a piezoelectric device 200 formed as a piezoelectric device will be described. Moreover, in the following description, the same part as 1st Embodiment is attached | subjected with the same number as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

<圧電デバイス200の構成>
図9は、圧電デバイス200の分解斜視図である。圧電デバイス200は、ベース板220と、リッド板210と、圧電振動片230と、により形成されている。圧電振動片230は、振動部231と、枠部232と、連結部233(図10(a)参照)と、により形成されている。振動部231には外部電極が形成されないが、その他の形状は圧電振動片100とほぼ同様の形状に形成される。また、振動部231を囲むように枠部232が形成され、振動部231と枠部232とが連結部233により連結されている。
<Configuration of Piezoelectric Device 200>
FIG. 9 is an exploded perspective view of the piezoelectric device 200. The piezoelectric device 200 is formed by a base plate 220, a lid plate 210, and a piezoelectric vibrating piece 230. The piezoelectric vibrating piece 230 is formed by a vibrating portion 231, a frame portion 232, and a connecting portion 233 (see FIG. 10A). Although no external electrode is formed on the vibrating portion 231, other shapes are formed in substantially the same shape as the piezoelectric vibrating piece 100. In addition, a frame part 232 is formed so as to surround the vibration part 231, and the vibration part 231 and the frame part 232 are connected by a connection part 233.

圧電振動片230の−Z軸側の面にはベース板220が配置される。ベース板220の+Z軸側の面には、−Z軸方向に凹んだ凹部221が形成されており、凹部221の周囲には枠部232に接合される接合面222が形成されている。また、ベース板220の四隅の側面にはベース板220の内側に凹むようにキャスタレーション223が形成されている。ベース板220の−Z軸側の面には一対の外部電極224が形成されており、ベース板220の+Z軸側の面のキャスタレーション223の周囲には、キャスタレーション223を介して外部電極224に電気的に接続される接続電極225が形成されている。   A base plate 220 is disposed on the −Z-axis side surface of the piezoelectric vibrating piece 230. A recess 221 that is recessed in the −Z-axis direction is formed on the surface on the + Z-axis side of the base plate 220, and a bonding surface 222 that is bonded to the frame portion 232 is formed around the recess 221. Further, castellations 223 are formed on the side surfaces of the four corners of the base plate 220 so as to be recessed inside the base plate 220. A pair of external electrodes 224 are formed on the surface on the −Z-axis side of the base plate 220, and the external electrodes 224 are disposed around the castellation 223 on the surface on the + Z-axis side of the base plate 220 via the castellation 223. A connection electrode 225 that is electrically connected to is formed.

圧電振動片230の+Z軸側の面には、リッド板210が配置される。リッド板210の−Z軸側の面には、+Z軸方向に凹んだ凹部211が形成されており、凹部211の周囲には枠部232に接合される接合面212が形成されている。   A lid plate 210 is disposed on the surface on the + Z-axis side of the piezoelectric vibrating piece 230. A concave portion 211 that is recessed in the + Z-axis direction is formed on the surface on the −Z-axis side of the lid plate 210, and a joint surface 212 that is joined to the frame portion 232 is formed around the concave portion 211.

図10(a)は、圧電振動片230の平面図である。圧電振動片230は、振動部231と振動部231を囲む枠部232との間には圧電振動片230をZ軸方向に貫通する貫通溝234が形成されている。また、振動部231と枠部232とは、振動部231の−Y軸側の辺の両端から−Y軸方向に伸びる連結部233により互いに連結されている。振動部231からは一対の引出電極235が引き出されており、各引出電極235は、連結部233を通り枠部232の−Z軸側の面の+Y軸側の+X軸側、及び−Z軸側の面の−Y軸側の−X軸側にまで引き出されている。   FIG. 10A is a plan view of the piezoelectric vibrating piece 230. In the piezoelectric vibrating piece 230, a through groove 234 that penetrates the piezoelectric vibrating piece 230 in the Z-axis direction is formed between the vibrating portion 231 and the frame portion 232 surrounding the vibrating portion 231. The vibrating portion 231 and the frame portion 232 are connected to each other by connecting portions 233 extending in the −Y-axis direction from both ends of the −Y-axis side of the vibrating portion 231. A pair of extraction electrodes 235 are extracted from the vibrating portion 231, and each extraction electrode 235 passes through the connection portion 233, the + X-axis side on the + Y-axis side of the surface on the −Z-axis side of the frame portion 232, and the −Z-axis It is pulled out to the -X-axis side on the -Y-axis side of the side surface.

図10(b)は、図9のC−C断面図である。圧電デバイス200は、枠部232の+Y軸側にリッド板210が封止材240を介して接合され、−Y軸側の面にベース板220が封止材240を介して接合されている。振動部231は、圧電振動片100と同様に基部110、第1腕部120、及び第2腕部130を有し、第1腕部120及び第2腕部130にはそれぞれ第1圧電体素子140及び第2圧電体素子150が形成されている。また、枠部232は、基部110と同時に形成される第1枠部232aと、第1枠部232aの+Z軸側に形成され第1腕部120と同時に形成される第2枠部232bと、第2枠部232bの+Z軸側に形成され第2腕部130と同時に形成される第3枠部232cと、により形成される。また、基部110と第1枠部232aとは、基部110と同時に形成される連結部233により連結されている。   FIG.10 (b) is CC sectional drawing of FIG. In the piezoelectric device 200, the lid plate 210 is bonded to the + Y axis side of the frame portion 232 via the sealing material 240, and the base plate 220 is bonded to the −Y axis side surface via the sealing material 240. Similar to the piezoelectric vibrating piece 100, the vibrating unit 231 includes a base 110, a first arm unit 120, and a second arm unit 130, and the first arm unit 120 and the second arm unit 130 have a first piezoelectric element, respectively. 140 and the second piezoelectric element 150 are formed. The frame portion 232 includes a first frame portion 232a formed at the same time as the base portion 110, a second frame portion 232b formed at the + Z-axis side of the first frame portion 232a and formed at the same time as the first arm portion 120, The third frame portion 232c is formed on the + Z-axis side of the second frame portion 232b and is formed at the same time as the second arm portion 130. Further, the base 110 and the first frame portion 232 a are connected by a connecting portion 233 that is formed simultaneously with the base 110.

<圧電デバイス200の製造方法>
図11は、圧電デバイス200の製造方法を説明したフローチャートである。以下、図11を参照して圧電デバイス200の製造方法を説明する。
<Method for Manufacturing Piezoelectric Device 200>
FIG. 11 is a flowchart illustrating a method for manufacturing the piezoelectric device 200. Hereinafter, a method of manufacturing the piezoelectric device 200 will be described with reference to FIG.

図11のステップS201では、基板ウエハW230が用意される。基板ウエハW230には複数の圧電振動片230が形成される。基板ウエハW230の作製工程は、図3のステップS101から図8のステップS118とほぼ同じ工程により形成することができる。   In step S201 of FIG. 11, a substrate wafer W230 is prepared. A plurality of piezoelectric vibrating pieces 230 are formed on the substrate wafer W230. The manufacturing process of the substrate wafer W230 can be formed by substantially the same process as step S101 in FIG. 3 to step S118 in FIG.

図12は、基板ウエハW230の平面図である。基板ウエハW230には、複数の圧電振動片230がX軸方向及びY軸方向に並んで形成されている。また、隣接する圧電振動片230の間には、後述のステップS206でウエハが切断される箇所を示す線であるスクライブライン241が示されている。各圧電振動片230には、振動部231、枠部232、連結部233が形成されており、第1圧電体素子140、第2圧電体素子150、及び引出電極235が形成されている。   FIG. 12 is a plan view of the substrate wafer W230. On the substrate wafer W230, a plurality of piezoelectric vibrating pieces 230 are formed side by side in the X-axis direction and the Y-axis direction. In addition, a scribe line 241 that is a line indicating a location where the wafer is cut in step S206 described below is shown between adjacent piezoelectric vibrating pieces 230. Each piezoelectric vibrating piece 230 is formed with a vibrating portion 231, a frame portion 232, and a connecting portion 233, and a first piezoelectric element 140, a second piezoelectric element 150, and an extraction electrode 235 are formed.

ステップS202では、ベース板ウエハW220が用意される。ベース板ウエハW220には複数のベース板220が形成されている。ステップS202は、ベース板ウエハ準備工程である。   In step S202, a base plate wafer W220 is prepared. A plurality of base plates 220 are formed on the base plate wafer W220. Step S202 is a base plate wafer preparation process.

図13は、ベース板ウエハW220の平面図である。ベース板ウエハW220には、複数のベース板220が形成されており、各ベース板220はY軸方向及びX軸方向に並んで形成されている。各ベース板220の+Z軸側の面には凹部221が形成されており、凹部221を囲むように接合面222が形成されている。また、互いに隣接するベース板220の間には、スクライブライン241が示されている。さらに、X軸方向に伸びるスクライブライン241とY軸方向に伸びるスクライブライン241との交点には、ベース板ウエハW220をZ軸方向に貫通する貫通孔242が形成されている。貫通孔242は、ベース板ウエハW220がスクライブライン241で切断された後にキャスタレーション223となる。また、貫通孔242の+Z軸側の周囲には接続電極225が形成されており、各ベース板220の−Z軸側の面には外部電極224が形成されており、接続電極225と外部電極224とは貫通孔242を介して互いに電気的に接続されている。   FIG. 13 is a plan view of the base plate wafer W220. A plurality of base plates 220 are formed on the base plate wafer W220, and each base plate 220 is formed side by side in the Y-axis direction and the X-axis direction. A recess 221 is formed on the surface on the + Z-axis side of each base plate 220, and a joint surface 222 is formed so as to surround the recess 221. A scribe line 241 is shown between the base plates 220 adjacent to each other. Furthermore, a through-hole 242 that penetrates the base plate wafer W220 in the Z-axis direction is formed at the intersection of the scribe line 241 extending in the X-axis direction and the scribe line 241 extending in the Y-axis direction. The through hole 242 becomes a castellation 223 after the base plate wafer W <b> 220 is cut by the scribe line 241. In addition, a connection electrode 225 is formed around the + Z axis side of the through hole 242, and an external electrode 224 is formed on the surface of each base plate 220 on the −Z axis side, and the connection electrode 225 and the external electrode are formed. 224 are electrically connected to each other through a through hole 242.

ステップS203では、リッド板ウエハW210が用意される。リッド板ウエハ210には、複数のリッド板210が形成されている。ステップS203は、リッド板ウエハ準備工程である。   In step S203, a lid plate wafer W210 is prepared. A plurality of lid plates 210 are formed on the lid plate wafer 210. Step S203 is a lid plate wafer preparation process.

図14は、リッド板ウエハW210の平面図である。リッド板ウエハW210には複数のリッド板210が形成されており、各リッド板210の−Z軸側の面には凹部211が形成されている。また、リッド板210はX軸方向及びY軸方向に並んで形成されており、隣接するリッド板210の間にはスクライブライン241が示されている。   FIG. 14 is a plan view of the lid plate wafer W210. A plurality of lid plates 210 are formed on the lid plate wafer W <b> 210, and a recess 211 is formed on the surface of each lid plate 210 on the −Z axis side. The lid plate 210 is formed side by side in the X-axis direction and the Y-axis direction, and a scribe line 241 is shown between the adjacent lid plates 210.

ステップS204では、基板ウエハW230とベース板ウエハW220とが互いに接合される。基板ウエハW230とベース板ウエハW220とは互いのスクライブライン241が重なるように封止材240を介して重ねられることにより互いに接合される。ステップS204は、ベース板ウエハ接合工程である。   In step S204, the substrate wafer W230 and the base plate wafer W220 are bonded to each other. The substrate wafer W230 and the base plate wafer W220 are bonded to each other by being overlapped via the sealing material 240 so that the scribe lines 241 overlap each other. Step S204 is a base plate wafer bonding step.

ステップS205では、基板ウエハW230とリッド板ウエハW210とが互いに接合される。ここで、接合は、互いのスクライブライン241が重なるように封止材240を介して重ねられることにより互いに接合される。ステップS205は、リッド板ウエハ接合工程である。   In step S205, the substrate wafer W230 and the lid plate wafer W210 are bonded to each other. Here, the bonding is performed by overlapping each other through the sealing material 240 so that the scribe lines 241 overlap each other. Step S205 is a lid plate wafer bonding process.

ステップS206では、基板ウエハW230、ベース板ウエハW220、及びリッド板ウエハW210が切断される。切断は、ウエハのスクライブライン241に沿ってダイシングされることにより行われる。これにより、圧電デバイス200が個々に分割される。ステップS206は、切断工程である。   In step S206, the substrate wafer W230, the base plate wafer W220, and the lid plate wafer W210 are cut. The cutting is performed by dicing along a scribe line 241 of the wafer. Thereby, the piezoelectric device 200 is divided | segmented separately. Step S206 is a cutting process.

圧電デバイス200においても、腕部がZ軸方向に並んで形成されることにより振動部231のXY平面の面積を小さく形成することができるため、圧電振動片230のXY平面の面積を小さくすることができる。これにより、一枚のウエハにより多くの圧電振動片230を形成することができるため、圧電デバイスの製造コストを低く抑えることができる。   Also in the piezoelectric device 200, since the arm portion is formed side by side in the Z-axis direction, the area of the XY plane of the vibrating portion 231 can be reduced, so that the area of the XY plane of the piezoelectric vibrating piece 230 is reduced. Can do. Thereby, since many piezoelectric vibrating reeds 230 can be formed with one wafer, the manufacturing cost of a piezoelectric device can be held down.

(第3実施形態)
圧電振動片では、第1腕部の長さが第2腕部よりも長く形成されても良い。以下に、第1腕部の長さが第2腕部の長さより長い圧電振動片300について説明する。また、以下の説明では、第1実施形態と同じ部分については第1実施形態と同じ番号を付してその説明を省略する。
(Third embodiment)
In the piezoelectric vibrating piece, the first arm portion may be formed longer than the second arm portion. Hereinafter, the piezoelectric vibrating piece 300 in which the length of the first arm portion is longer than the length of the second arm portion will be described. Moreover, in the following description, the same part as 1st Embodiment is attached | subjected with the same number as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

<圧電振動片300の構成>
図15(a)は、圧電振動片300の斜視図である。圧電振動片300は、基部110と、第1腕部120と、第2腕部330と、第1腕部120上に形成される第1圧電体素子140と、第2腕部330上に形成される第2圧電体素子350と、により形成されている。第1腕部120の+Z軸側には、第1腕部120よりもY軸方向の長さが短い第2腕部330が形成されている。これにより、第1圧電体素子140の+Y軸側の先端付近では第2腕部330がZ軸方向に重なって形成されていない。
<Configuration of Piezoelectric Vibrating Piece 300>
FIG. 15A is a perspective view of the piezoelectric vibrating piece 300. The piezoelectric vibrating piece 300 is formed on the base 110, the first arm 120, the second arm 330, the first piezoelectric element 140 formed on the first arm 120, and the second arm 330. The second piezoelectric element 350 is formed. On the + Z-axis side of the first arm portion 120, a second arm portion 330 that is shorter in the Y-axis direction than the first arm portion 120 is formed. Accordingly, the second arm portion 330 is not formed so as to overlap in the Z-axis direction near the tip on the + Y-axis side of the first piezoelectric element 140.

図15(b)は、図15(a)のD−D断面図である。第2圧電体素子350は、第2腕部330の+Z軸側の面に形成される第2下部電極膜351と、第2下部電極膜351の+Z軸側に形成される第2圧電体膜352と、第2圧電体膜352の+Z軸側に形成される第2上部電極膜353と、により形成されている。第1腕部120のY軸方向の長さを長さL1とし、Z軸方向の厚さを厚さT1とする。また、第2腕部330のY軸方向の長さを長さL2とし、Z軸方向の厚さを厚さT2とする。第1腕部120と第2腕部330とは−Y軸側の端が揃えて形成されており、長さL2は長さL1よりも短い。また、厚さT1は厚さT2よりも厚く形成されている。   FIG.15 (b) is DD sectional drawing of Fig.15 (a). The second piezoelectric element 350 includes a second lower electrode film 351 formed on the surface of the second arm 330 on the + Z-axis side and a second piezoelectric film formed on the + Z-axis side of the second lower electrode film 351. 352 and the second upper electrode film 353 formed on the + Z-axis side of the second piezoelectric film 352. The length of the first arm 120 in the Y-axis direction is defined as a length L1, and the thickness in the Z-axis direction is defined as a thickness T1. Further, the length of the second arm portion 330 in the Y-axis direction is defined as a length L2, and the thickness in the Z-axis direction is defined as a thickness T2. The first arm portion 120 and the second arm portion 330 are formed so that the ends on the −Y axis side are aligned, and the length L2 is shorter than the length L1. Further, the thickness T1 is formed to be thicker than the thickness T2.

圧電振動片の周波数は、腕部の厚さに比例し、長さの二乗に反比例する。圧電振動片300では長さL2が長さL1よりも短く形成されているため、これに対応するように厚さT2が厚さT1よりも薄く形成されることにより、第1腕部120と第2腕部330との周波数が等しくなるように調整される。   The frequency of the piezoelectric vibrating piece is proportional to the thickness of the arm and inversely proportional to the square of the length. In the piezoelectric vibrating piece 300, the length L2 is formed to be shorter than the length L1, and accordingly, the thickness T2 is formed to be thinner than the thickness T1 so as to correspond to the length L2. Adjustment is made so that the frequency with the two arms 330 is equal.

圧電振動片における周波数の調整は腕部の先端に形成されている圧電体素子の金属膜を除去することにより行われる場合があるが、腕部がZ軸方向に重なるように形成されている場合には第1腕部の周波数調整を行うことが困難になる。一方、圧電振動片300では、第1腕部120に形成される第1圧電体素子140の+Y軸側の端では第2腕部330がZ軸方向に重ならないため、第1圧電体素子140の第1上部電極膜143に対してアルゴンガス等を使用したエッチングを行うことができ、これにより第1腕部120の周波数を調整することができる。すなわち、圧電振動片300では第2上部電極膜353をエッチングして第2腕部330の周波数を調整すること、及び第1上部電極膜143を削って第1腕部120の周波数を調整することの両方を行うことができるため、周波数の調整が容易になる。   The frequency of the piezoelectric vibrating piece may be adjusted by removing the metal film of the piezoelectric element formed at the tip of the arm, but the arm is formed so as to overlap in the Z-axis direction. It is difficult to adjust the frequency of the first arm. On the other hand, in the piezoelectric vibrating piece 300, the second arm portion 330 does not overlap in the Z-axis direction at the + Y-axis side end of the first piezoelectric element 140 formed in the first arm portion 120, so the first piezoelectric element 140 Etching using argon gas or the like can be performed on the first upper electrode film 143, thereby adjusting the frequency of the first arm 120. That is, in the piezoelectric vibrating piece 300, the second upper electrode film 353 is etched to adjust the frequency of the second arm portion 330, and the first upper electrode film 143 is shaved to adjust the frequency of the first arm portion 120. Since both can be performed, the frequency can be easily adjusted.

以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。   As described above, the optimal embodiment of the present invention has been described in detail. However, as will be apparent to those skilled in the art, the present invention can be implemented with various modifications and variations within the technical scope thereof.

例えば、周波数調整を行い易いように、第1上部電極及び第2上部電極の表面にスパッタ又は蒸着により金(Au)膜が形成されても良い。金膜を削って周波数の調整を行うことにより、各腕部に形成される各圧電体素子の励振効率を維持した状態で周波数の調整を行うことができる。   For example, a gold (Au) film may be formed on the surfaces of the first upper electrode and the second upper electrode by sputtering or vapor deposition so that the frequency can be easily adjusted. By adjusting the frequency by cutting the gold film, the frequency can be adjusted while maintaining the excitation efficiency of each piezoelectric element formed on each arm.

また、例えば第1実施形態では、貫通電極162が基部110の−Z軸側の面に突き抜けて形成され、さらに基部110の−Z軸側の面を−Y軸側から+Y軸側に電極が伸びて形成されたが(図1(a)参照)、貫通電極162は、基部110の+Z軸側の面を−Y軸側から+Y軸側に電極が伸びて形成され、基部110の+Y軸側に基部110を貫通する貫通電極が形成されて外部電極172に電気的に接続されても良い。このように基部110の+Z軸側にも電極が形成される場合には、図3のステップS102とステップS103との間で、基板ウエハW110の+Z軸側の面に電極が形成される。   Further, for example, in the first embodiment, the through electrode 162 is formed so as to penetrate the surface on the −Z axis side of the base portion 110, and the electrode on the −Z axis side of the base portion 110 extends from the −Y axis side to the + Y axis side. The through electrode 162 is formed by extending the surface on the + Z-axis side of the base portion 110 from the −Y-axis side to the + Y-axis side, and the + Y-axis of the base portion 110 is formed (see FIG. 1A). A through electrode penetrating the base 110 may be formed on the side and electrically connected to the external electrode 172. Thus, when an electrode is also formed on the + Z-axis side of the base 110, the electrode is formed on the surface on the + Z-axis side of the substrate wafer W110 between step S102 and step S103 in FIG.

さらに、第2実施形態における基板ウエハ及びベース板ウエハとの接合(図11のステップS204)又は基板ウエハ及びリッド板ウエハの接合(図11のステップS205)は、封止材240により行われるが、このような樹脂接合のみではなく、直接接合又は陽極接合等の接合方法により接合されても良い。   Furthermore, the bonding of the substrate wafer and the base plate wafer (step S204 in FIG. 11) or the bonding of the substrate wafer and the lid plate wafer (step S205 in FIG. 11) in the second embodiment is performed by the sealing material 240. The bonding may be performed not only by such resin bonding but also by a bonding method such as direct bonding or anodic bonding.

100、230 … 圧電振動片
110 … 基部
120 … 第1腕部
130、330 … 第2腕部
140 … 第1圧電体素子
141 … 第1下部電極膜
142 … 第1圧電体膜
143 … 第1上部電極膜
150、350 … 第2圧電体素子
151、351 … 第2下部電極膜
152、352 … 第2圧電体膜
153、353 … 第2上部電極膜
161、162 … 貫通電極
171、172、224 … 外部電極
181、183、234 … 貫通溝
182、233 … 連結部
184 … SiN膜
185 … 第1保護膜層
186 … 第1シリコン層
187 … 第1金属膜
188 … 圧電体膜
189 … 第2金属膜
191 … 第2保護膜層
192 … 第2シリコン層
200 … 圧電デバイス
210 … リッド板
211、221 … 凹部
212、222 … 接合面
220 … ベース板
223 … キャスタレーション
225 … 接続電極
231 … 振動部
232 … 枠部
232a … 第1枠部
232b … 第2枠部
232c … 第3枠部
235 … 引出電極
240 … 封止材
241 … スクライブライン
242 … 貫通孔
W110、W230 … 基板ウエハ
W210 … リッド板ウエハ
W220 … ベース板ウエハ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100, 230 ... Piezoelectric vibration piece 110 ... Base 120 ... 1st arm part 130, 330 ... 2nd arm part 140 ... 1st piezoelectric element 141 ... 1st lower electrode film 142 ... 1st piezoelectric film 143 ... 1st upper part Electrode films 150, 350 ... 2nd piezoelectric element 151, 351 ... 2nd lower electrode film 152, 352 ... 2nd piezoelectric film 153, 353 ... 2nd upper electrode film 161, 162 ... Through electrode 171, 172, 224 ... External electrodes 181, 183, 234... Through grooves 182, 233... Connection portion 184... SiN film 185... First protective film layer 186... First silicon layer 187... First metal film 188. 191 ... Second protective film layer 192 ... Second silicon layer 200 ... Piezoelectric device 210 ... Lid plates 211, 221 ... Recesses 212, 222 ... Bonding surface 220 ... Base plate 223 ... Castration 225 ... Connection electrode 231 ... Vibrating part 232 ... Frame part 232a ... First frame part 232b ... Second frame part 232c ... Third frame part 235 ... Extraction electrode 240 ... Sealing material 241 ... Scribe line 242 ... Through hole W110, W230 ... Substrate wafer W210 ... Lid plate wafer W220 ... Base plate wafer

Claims (10)

平面状に形成される基部と、前記基部上に形成され第1方向に伸びる第1腕部と、前記第1腕部上に形成され前記第1方向に伸びる第2腕部と、を有し、前記第1腕部の一方の端が前記基部及び前記第2腕部の一方の端に連結されている圧電振動片の製造方法であって、
複数の前記基部が形成される基板ウエハ上に、第1保護膜層を形成する第1保護膜層形成工程と、
前記第1保護膜層上に、前記第1腕部を構成する第1シリコン層を形成する第1シリコン層形成工程と、
前記第1シリコン層上に形成される第1下部電極膜、前記第1下部電極膜上に形成される第1圧電体膜、及び前記第1圧電体膜上に形成される第1上部電極膜により構成される第1圧電体素子を形成する第1圧電体素子形成工程と、
前記第1圧電体素子上に第2保護膜層を形成する第2保護膜層形成工程と、
前記第2保護膜層上に、前記第2腕部を構成する第2シリコン層を形成する第2シリコン層形成工程と、
前記第2シリコン層上に形成される第2下部電極膜、前記第2下部電極膜上に形成される第2圧電体膜、及び前記第2圧電体膜上に形成される第2上部電極膜により構成される第2圧電体素子を形成する第2圧電体素子形成工程と、
前記第1保護膜層及び前記第2保護膜層の全てをエッチングにより除去する保護膜層除去工程と、を有する圧電振動片の製造方法。
A base formed in a planar shape, a first arm formed on the base and extending in the first direction, and a second arm formed on the first arm and extending in the first direction. A method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece in which one end of the first arm is connected to one end of the base and the second arm,
A first protective film layer forming step of forming a first protective film layer on a substrate wafer on which a plurality of the bases are formed;
A first silicon layer forming step of forming a first silicon layer constituting the first arm portion on the first protective film layer;
A first lower electrode film formed on the first silicon layer, a first piezoelectric film formed on the first lower electrode film, and a first upper electrode film formed on the first piezoelectric film A first piezoelectric element forming step of forming a first piezoelectric element constituted by:
A second protective film layer forming step of forming a second protective film layer on the first piezoelectric element;
A second silicon layer forming step of forming a second silicon layer constituting the second arm portion on the second protective film layer;
A second lower electrode film formed on the second silicon layer; a second piezoelectric film formed on the second lower electrode film; and a second upper electrode film formed on the second piezoelectric film A second piezoelectric element forming step of forming a second piezoelectric element constituted by:
And a protective film layer removing step of removing all of the first protective film layer and the second protective film layer by etching.
前記各圧電振動片に形成される前記第1圧電体素子と前記第2圧電体素子とは同じ面積、同じ形状に形成され、互いに上下方向に全体が重なるように形成される請求項1に記載の圧電振動片の製造方法。   The first piezoelectric element and the second piezoelectric element formed on each piezoelectric vibrating piece are formed to have the same area and the same shape, and are formed so as to overlap each other in the vertical direction. Manufacturing method of the piezoelectric vibrating piece. 前記第1腕部は前記第2腕部よりも前記第1方向に長く形成される請求項1に記載の圧電振動片の製造方法。   The method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to claim 1, wherein the first arm portion is formed longer in the first direction than the second arm portion. 前記圧電振動片は、前記基板ウエハに連結部を介して連結された状態で形成され、
前記保護膜層除去工程の後に前記連結部を折ることにより前記圧電振動片を前記基板ウエハから切り離して前記圧電振動片を個片化する圧電振動片切り離し工程を有する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧電振動片の製造方法。
The piezoelectric vibrating piece is formed in a state of being connected to the substrate wafer via a connecting portion,
4. The piezoelectric vibrating piece separating step according to claim 1, further comprising a step of separating the piezoelectric vibrating piece by separating the piezoelectric vibrating piece from the substrate wafer by folding the connecting portion after the protective film layer removing step. A method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to any one of the preceding claims.
前記圧電振動片が、前記基部、前記第1腕部、及び前記第2腕部を含んで構成される振動部と、前記振動部の周囲を囲むように形成される枠部と、前記振動部と前記枠部とを連結する連結部と、により構成され、前記圧電振動片がベース板及びリッド板に挟まれて形成される圧電デバイスの製造方法であって、
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧電振動片の製造方法により前記基板ウエハ上に前記圧電振動片が形成された後に、前記基板ウエハと前記ベース板が形成されたベース板ウエハとを接合するベース板ウエハ接合工程と、
前記基板ウエハと前記リッド板が形成されたリッド板ウエハとを接合するリッド板ウエハ接合工程と、
前記基板ウエハ、前記ベース板ウエハ、及び前記リッド板ウエハを切断する切断工程と、を有する圧電デバイスの製造方法。
The piezoelectric vibrating piece includes a vibrating part including the base, the first arm part, and the second arm part, a frame part formed so as to surround the vibrating part, and the vibrating part And a connecting portion that connects the frame portion, and a method of manufacturing a piezoelectric device in which the piezoelectric vibrating piece is formed between a base plate and a lid plate,
A base plate in which the substrate wafer and the base plate are formed after the piezoelectric vibrating piece is formed on the substrate wafer by the method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 3. A base plate wafer bonding step for bonding the wafer;
A lid plate wafer bonding step for bonding the substrate wafer and the lid plate wafer on which the lid plate is formed;
A cutting method of cutting the substrate wafer, the base plate wafer, and the lid plate wafer.
平面状に形成される基部と、
第1方向に伸びるように形成され、一方の端が前記基部上に固定され、他方の端が固定されていない自由端の第1腕部と、
前記第1方向に伸びるように形成され、一方の端が前記第1腕部の前記一方の端上に固定され、他方の端が固定されていない自由端の第2腕部と、
前記第1腕部の一方の面上に形成される第1下部電極膜、前記第1下部電極膜上に形成される第1圧電体膜、及び前記第1圧電体膜上に形成される第1上部電極膜により構成される第1圧電体素子と、
前記第2腕部の一方の面上に形成される第2下部電極膜、前記第2下部電極膜上に形成される第2圧電体膜、及び前記第2圧電体膜上に形成される第2上部電極膜により構成される第2圧電体素子と、を含んで形成される圧電振動片。
A base formed in a planar shape;
A first arm portion of a free end that is formed to extend in a first direction, one end is fixed on the base, and the other end is not fixed;
A second arm portion of a free end that is formed to extend in the first direction, one end is fixed on the one end of the first arm portion, and the other end is not fixed;
A first lower electrode film formed on one surface of the first arm, a first piezoelectric film formed on the first lower electrode film, and a first formed on the first piezoelectric film. A first piezoelectric element constituted by one upper electrode film;
A second lower electrode film formed on one surface of the second arm part; a second piezoelectric film formed on the second lower electrode film; and a second electrode formed on the second piezoelectric film. And a second piezoelectric element configured by the upper electrode film.
前記第1圧電体素子と前記第2圧電体素子とは同じ面積、同じ形状に形成され、互いに上下方向に全体が重なるように形成される請求項6に記載の圧電振動片。   The piezoelectric vibrating piece according to claim 6, wherein the first piezoelectric element and the second piezoelectric element are formed to have the same area and the same shape, and overlap each other in the vertical direction. 前記第1腕部は前記第2腕部よりも前記第1方向に長く形成される請求項6に記載の圧電振動片。   The piezoelectric vibrating piece according to claim 6, wherein the first arm portion is formed longer in the first direction than the second arm portion. 前記基部と、前記第1腕部と、前記第2腕部と、前記第1圧電体素子と、前記第2圧電体素子と、を含んで形成される振動部と、
前記振動部の周囲を囲むように形成される枠部と、
前記振動部と前記枠部とを連結する連結部と、を有する請求項6から請求項8のいずれか一項に記載の圧電振動片。
A vibration portion formed including the base, the first arm, the second arm, the first piezoelectric element, and the second piezoelectric element;
A frame portion formed so as to surround the periphery of the vibrating portion;
The piezoelectric vibrating piece according to claim 6, further comprising a connecting portion that connects the vibrating portion and the frame portion.
請求項9に記載の圧電振動片と、
前記枠部の一方の面に接合されるベース板と、
前記枠部の他方の面に接合されるリッド板と、を有する圧電デバイス。
The piezoelectric vibrating piece according to claim 9,
A base plate joined to one surface of the frame part;
And a lid plate joined to the other surface of the frame portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018170343A (en) * 2017-03-29 2018-11-01 ローム株式会社 Piezoelectric element and method of manufacturing the same
CN110739390A (en) * 2019-10-24 2020-01-31 中芯集成电路制造(绍兴)有限公司 Temperature compensation type surface acoustic wave filter device and manufacturing method thereof

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